图17
图18
导致低电平不低的原因我们可以查看图10中的曲线找到答案,由IF和IC的值能很容易找到相应曲线上的点,相应的VCE值也能找到,可以发现此时的工作点已经比较接近放大区了,随着IC的增大VCE急剧增大,导致副端输出的低电平低不下去。这个问题并不能简单的通过外加电路来整形调整。所以只能采用减小IF的方法,牺牲上升沿下降沿时间、牺牲速率,保证最基本的低电平需求。
仔细研读这个现象其实是和前面的研究结论相吻合的。还记得前面提到过的高电平达不到5V的情况吗,因为那个电路整体效果是反向,所以反映在高电平跌落上,而对于高电平的跌落,我们的容忍力明显比低电平不低要强很多,毕竟二极管三极管开启门限都是在0.7V左右,只要高电平大于1V,就能轻松的用二极管三极管整形修正,但低电平不低会导致二极管三极管没办法正常关闭,很难用简单的电路来修正。
结论鉴于光耦需要较大的驱动电流,因此光耦电路我们推荐低电平驱动,即原端反向接法,当对速率要求不高时,可以选用副端正向接法或反向接法,其速率限制在9600bps,所用参数见研究总结和图15。当要求19200bps及更高速率(115200bps)时,建议适当增加成本,光耦负责信号的传输占空比、边沿陡峭以及低电平的有效性,后级整形电路负责调整高电平匹配和波形的修正。
本研究对光耦数传特性的探讨,旨在如何使光耦在电路中既能提供较优的性能,又不用增加额外的成本(即用最简电路及合理的参数),在设计的源头上降低复杂性、增加可靠性。本研究只针对光耦EL2501K给出了推荐,但是如采用其它型号光耦,需要重新计算相应的参数,并通过实验验证。
鉴于本人水平有限,在研究中和行文中难免存在错误及差错,恳请各位专家、读者不吝赐教和指正,余将不胜感激。
参考文献
[1]EL2501xxxx-G Series datasheet rev3,亿光电子(Everlight Electronics Co., Ltd.),2010-12-29。
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